В результате процессов разрушения поверхностей (изнашивания) происходят изменения размеров, формы поверхностей, прочности и других свойств деталей.
Основной задачей при ремонте машин является восстановление посадок. В ремонтной практике применяются различные методы восстановления посадок.
Восстановление посадок за счет увеличения вала и отверстий
При этом методе форма отверстия исправляется за счет снятия слоя металла.
Вал исправляют наращиванием слоя металла или устанавливают новый, увеличенный на величину «б» вал, чтобы после сборки обеспечивался нормальный зазор.
При этом методе ремонта удельные давления в сопряжении уменьшаются, что в большинстве случаев приводит к уменьшению износа. Уменьшается также и прочность детали, являющейся отверстием. В некоторых случаях изменяются и другие показатели отремонтированной машины (например, при ремонте сопряжения цилиндр — поршень увеличивается степень сжатия двигателя).
Восстановление посадок за счет уменьшения вала и отверстия
При этом методе отверстие исправляют наращиванием слоя или уменьшением отверстия на величину «а». Вал же исправляют за счет снятия слоя металла «б».
При этом методе уменьшается прочность вала и увеличиваются удельные давления, что в большинстве случаев приводит к увеличению износа.
Восстановление посадок за счет увеличения вала и уменьшения отверстия
При этом методе вал исправляют наращиванием или увеличением его размера на величину «а», а отверстие — наращиванием или уменьшением размера на величину «б» с расчетом получения в сопряжении нормального зазора или натяга «S».
При этом методе ремонта сохраняются нормальные удельные давления, восстанавливается прочность и не нарушаются все остальные показатели работы машины. В случае ремонта по первым двум методам требуется применение деталей ремонтных размеров, затрудняется взаимозаменяемость деталей и усложняется снабжение запасными частями. При последнем методе ремонта восстанавливаются нормальные размеры сопряжении и исключается необходимость иметь детали ремонтных размеров.
Недостатком этого метода является необходимость во время ремонта изменять размеры обеих сопрягаемых деталей (восстанавливать нормальные размеры), что иногда менее выгодно, чем применение деталей ремонтных размеров.
Во всех случаях выбор того или другого метода ремонта должен определяться экономической целесообразностью.
Восстановление формы, состояния поверхности и другим свойств
Во всех случаях ремонта сопряжений нужно восстанавливать форму деталей. Если исправить форму только одной детали, то сопрягаемая с ней деталь, приработанная по изношенной, будет прилегать к исправленной на очень ограниченной поверхности, что приведет к быстрому нарушению посадки. При ремонте приходится восстанавливать форму деталей не только для восстановления посадки, но и для того, чтобы деталь могла нормально выполнять работу.
Форма детали может быть восстановлена снятием металла. Например, деталь, получившая бочкообразную форму, может быть восстановлена проточкой, шлифовкой и т.п., при которых снимается часть металла.
Форма детали может быть восстановлена также наращиванием или перемещением металла.
Применение того или иного способа исправления формы деталей определяется конструкцией последней, ее материалом и т.п. Все указанные способы восстановления формы деталей имеют широкое распространение.
При ремонте деталей должны быть восстановлены не только форма, поверхность, но и твердость, износостойкость, химическая стойкость и другие качества деталей.
Обработка резцами
К особенностям обработки резцами деталей машин при ремонте следует отнести:
- затруднения в выборе установочных баз;
- необходимость двойной проточки, независимой от толщины снимаемых слоев металла;
- особую повышенную точность установки деталей при обработке;
- обработку закаленных поверхностей;
- обработку наплавленных поверхностей, покрытых слоями различной твердости;
- обработку металлизированных поверхностей;
- обработку поверхностей при подготовке деталей к металлизации.
Затруднения в выборе установочных баз возникают в связи с тем, что для механической обработки при ремонте приходится устанавливать детали, у которых изношены заводские установочные базы (центры). Поэтому предварительно нужно исправить эти установочные базы. Для этого один конец детали закрепляют в патроне, а другой — в люнете. Люнет устанавливают на неизношенном участке, который и служит установочной базой при исправлении центров.
Отверстия под центр исправляют резцом, а затем центровочной зенковкой. Если изношенная деталь не имеет ни одного участка с сохранившимися первоначальными размерами, в качестве установочной базы используют наименее изношенные участки. Чаще всего за установочную базу принимают участки неподвижных сопряжений.
Необходимость двойной проточки вызывается неравномерным износом деталей, вследствие чего за один проход трудно получить правильную геометрическую форму детали.
Особая повышенная точность при установке деталей необходима для сохранения материала детали, так как каждый лишний снятый слой металла приводит к уменьшению срока службы детали. Поэтому изношенные детали при обработке резцами устанавливают с таким расчетом, чтобы при исправлении формы детали снимался минимальный слой металла.
Чтобы избежать повторной термической обработки, часто изношенную закаленную деталь обрабатывают без предварительного отжига.
С целью увеличения износостойкости деталей при ремонте широко применяется газовая или электродуговая наплавка. После наплавки поверхности приходится обрабатывать резцами. Вследствие больших неровностей и различной твердости для обработки наплавленных деталей приходится применять резцы из твердых сплавов и вначале вести обработку при небольшой скорости резания.
Абразивная обработка
Обработка деталей резцами при ремонте имеет существенный недостаток: при этом виде обработки приходится снимать значительный слой металла. Чтобы избежать этого, применяют различные виды абразивной обработки: шлифование, зачистку, хонингование, притирку абразивными пастами.
Для шлифования чугунных деталей применяют обычно карборундовые абразивные круги, для стальных деталей — корундовые. Обычно в ремонтных предприятиях применяют для шлифования абразивные круги зернистостью от 45 до 90.